Методы и средства разработки распределенных систем логического управления на базе динамически реконфигурируемой коммуникационной среды

• Автор: Громыко, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил

Введение
Глава 1. Архитектура распределенных систем логического управления на базе динамически реконфигурируемой коммуникационной среды

1.1. Системы диспетчерского управления и сбора данных ЭСАОА системы

1.1.1. Определение и обобщенная структура БСАРА

1.1.2. Функциональная структура 5СА1А

1.1.3 Особенности БСАРА как процесса управления

1.1.4 Основные требования к диспетчерским системам управления

1.1.5 Области применения БСАРАсистем

1.2. Тенденции развития технических средств систем диспетчерского управления

1.2.1. Удаленные терминалы

1.2.2 Каналы связи

1.2.3. Диспетчерские пункты управления
1.3. Архитектура систем автоматизации
1.3.1. Локальные сети программируемых контроллеров
1.3.2. Архитектура клиентсервер систем локальной автоматики
. 1.3.3. Координация процессов функционирования
1 1.4. Заключение
Глава 2. Математическое и программное обеспечение программируемых контролеров и систем автоматизации
2.1. Средства автоматизации программирования ПК
2.2. Операционные системы
2.3. Прикладное математическое обеспечение
2.4. Алгоритмы контроля, регулирования и управления
2.4.1. Линейные системы
2.4.2.Нелинейные системы
2.4.3. Нечеткие системы
2.5. Заключение
Глава 3. Методы и алгоритмы расчета характеристик при проектировании сетей программируемых контроллеров
3.1. Системы автоматизации на базе программируемых контроллеров
3.2. Математические модели сетевых систем программируемых контроллеров
1 3.3. Характеристики качества функционирования систем 1 локальной автоматики
1 3.4. Теоретические основы построения математических моделей систем рассматриваемого класса
3.5. Математическая модель
3.5.1. Вывод основных соотношений
3.5.2. Установившийся режим
3.6. Определение характеристик обслуживания
3.7. Заключение
Глава 4. Распределенная система контроля подвижных объектов
4.1 Архитектура системы для мобильных объектов
4.2 Особенности и функции системы мобильных объектов
4.2.1 Особенности реализации
4.2.2 Функции системы
4.3 Разработка программного обеспечения диспетчерского узла
4.4 Технические и программные средства
4.4.1 Базовая модель I взаимодействия открытых систем
I 4.4.2. Модель I
I 4.4.2.1. Сетевая модель I
4.4.2.2. Уровень приложений
4.4.2.3. Транспортный уровень
4.4.2.4.Сетевой уровень
4.4.2.5. Канальный уровень
, 4.4.2.6. Инкапсуляция данных
I 4.4.3 Методы доступа к удаленной базе данных
4.4.3.1. Доступ к удаленной базе данных на транспортном уровне
4.4.3.2. Доступ к удаленной базе данных на уровне приложения
4.5.Выбор программных и аппаратных средств
4.6 Алгоритмы функционирования системы
Заключение
Основные результаты диссертационной работы
Список литературы
1 Приложение 1
Алгоритмы функционирования системы
1.Алгоритм серверной части первой реализации
2.Алгоритм клиентской части первой реализации
. З.Алгоритм серверной части реализации программного обеспечения на уровне приложений
4.Алгоритм клиентской части реализации ПО на уровне приложений
5.0рганизация данных и диалога
1 Приложение 2
Акт об использовании результатов работы Громыко Методы и средства разработки распределенных систем 1 логического управления на базе динамически реконфигурируемой коммуникационной среды
1 Приложение 3
1 Акт об использовании результатов работы Громыко 1 Методы и средства разработки распределенных систем 1 логического управления на базе динамически реконфигурируемой коммуникационной среды
ВВЕДЕНИЕ


Программируемые контроллеры с широким набором стандартных программ, хранящихся в их памяти, обеспечивают высокую гибкость при создании контуров регулирования и управления, при формировании и модификациях рабочих алгоритмов их функционирования, как раз и представляют собой аппаратные средства для реализации управляющих функций в современных технологических системах. Другой особенностью нового подхода является развитие коммуникационных возможностей ПК, благодаря которым они получили возможность обмениваться информацией с другими компонентами управляющих систем. Кроме того, расширение практики применения контроллеров рассматриваемого класса привело к появлению и развитию специализированных инструментальных средств для автоматизации разработки прикладных программ, реализующих алгоритмы обработки данных, регулирования и упраапення. Вс это привело к созданию нового класса управляющих систем распределенных систем, в которых устройства автоматики, обладая достаточно большой локальной мощностью для обработки данных, становятся все более интеллектуальными, а их архитектура, благодаря возрастающим коммуникационным возможностям для обмена данными, базируется на сетевых технологиях. Современные средства автоматики и автоматизации это промышленные компьютеры со встроенными операционными системами, модульные конструкции измерительной и управляющей аппаратуры, а также новейшие программные технологии, включая такие как диспетчерское управление и сбор данных vi iii. Прогресс в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем. С другой стороны, развитие информационных технологий, повышение степени автоматизации и перераспределение функций между человеком и аппаратурой обострило проблему взаимодействия человекаоператора с системой управления. Все это определяет возросший интерес к проблемам построения высокоэффективных и высоконадежных систем диспетчерского управления и сбора данных. Традиционный подход к построению сложных автоматизированных систем управления, который применяется часто и в настоящее время, характеризуется ориентацией, в первую очередь, на применение новейших технических технологических достижений, стремлением повысить степень автоматизации и функциональные возможности системы и, в го же время, существенной недооценкой проблем построения эффективного человекомашинного интерфейса, т. Применение нового подхода в реальных космических и авиационных разработках и сравнительные испытания систем в НАБА подтвердили его эффективность, позволив увеличить производительность операторов, на порядок уменьшить процедурные ошибки и свести к нулю критические некорректируемые ошибки операторов. Не случайно именно на последние лет, т. Недостатки традиционных методов проектирования и разработки распределенных систем автоматизированного управления делают актуальной задачей поиск новых методов, обеспечивающих повышение качества и оперативности процесса диспетчерского управления динамическими объектами, процессами и системами, а также снижение рабочей нагрузки на человекаоператора современных сложных систем, в особенности в процессе принятия решений. Целью диссертационной работы является разработка методов анализа, проектирования и применения распределенных систем управления с динамически реконфигурируемой коммуникационной средой. Проведение анализа существующих подходов и методов исследования и проектирования систем рассматриваемого класса. Обобщены и развиты подходы к анализу, проектированию и применению распределенных систем диспетчеризации и контроля с динамически реконфигурируемой архитектурой коммуникационной среды, на основе концепции открытых систем автоматизации, применения программируемых логических контроллеров, сетевых архитектурных решений, новых информационных технологий. Обоснованы и разработаны теоретические основы построения математических моделей распределенных систем диспетчеризации и контроля, использующих программируемые логические контроллеры в качестве основного уровня автоматизации. Разработаны методы математического моделирования систем рассматриваемого класса, учитывающие особенности программируемых логических контроллеров и алгоритмов их взаимодействия с диспетчерским узлом, а также динамические изменения конфигурации коммуникационной сети.